Fagotsitoz (qadimgi yunoncha φαγεῖν — “yemoq, yutib yubormoq” + κύτος — “hujayra”) — hujayralar (protozoylar yoki buning uchun maxsus “mo‘ljallangan” qon va to‘qima hujayralari — fagotsitlar) qattiq zarrachalarni ushlab olish va hazm qilish jarayonidir.
Fagotsitoz pinotsitoz (pinocytosis) bilan birga endotsitoz (endocytosis) turlaridan biridir. Ayrim hujayralarda u foydali moddalarni olish uchun ishlatiladi, bir hujayrali organizmlarda esa mohiyatan oziqlanish jarayoniga mos keladi. Ko‘p hujayrali hayvonlarda bu jarayon chiqindilar va patogenlarni yo‘qotish vazifasini bajaradi.
Fagotsitoz sxemasi
Tarix
Fagotsitoz ilk bor kanadalik shifokor Uilyam Osler tomonidan 1876-yilda qayd etilgan, keyin esa 1882-yilda Ilya Ilyich Mechnikov tomonidan o‘rganilib, nomlangan; aynan shu paytda u fagotsitlarning bakteriyalardan himoyadagi rolini ham aniqlagan. Mechnikov organik jismlarni ushlab olib, hazm qiladigan hujayralar ovqat hazm qilishdagi ishtirokidan tashqari, organizmda himoya funksiyasini ham bajaradi, degan fikrni ilgari surgan.
Mechnikov bu taxminini dengiz yulduzlari va dafniyalar (Daphnia) bilan tajribalar o‘tkazib, ularning organizmiga begona jismlarni kiritish orqali tasdiqlagan. Masalan, u dafniya tanasiga zamburug‘ sporasini joylashtirganda, unga maxsus harakatchan hujayralar hujum qilayotganini ko‘rgan. Agar u juda ko‘p spora kiritsa, hujayralar ularning barchasini hazm qilishga ulgurmay qolgan va hayvon nobud bo‘lgan. Bakteriyalar, viruslar, zamburug‘ sporalari va boshqa omillardan organizmni himoya qiladigan hujayralarni Mechnikov fagotsitlar, hodisaning o‘zini esa fagotsitoz deb atagan. 1883-yil yozida tabiatshunoslar va shifokorlar syezdi (anjumani)da Mechnikov fagotsitoz hodisasini kashf etganini ma’lum qilgan. Immunitet bo‘yicha ishlari uchun Mechnikov fiziologiya va tibbiyot bo‘yicha Nobel mukofotini 1908-yilda olgan.
Fagotsitlar
Insonda “professional” fagotsitlarning ikki turi ajratiladi:
- neytrofillar
- monotsitlar
Makrofaglar va neytrofillar infeksiya yoki yallig‘lanish o‘chog‘iga bakteriyalar va zararlangan to‘qima ajratadigan moddalar yordamida, yoki bakteriyalar bilan qon zardobidagi oqsillar — komplement (complement) tizimi — o‘rtasidagi kimyoviy o‘zaro ta’sir orqali “tortiladi”. Neytrofillar zarrachalarni ular bilan tasodifan to‘qnashib qolganidan keyin ham yuta oladi.
Ba’zi boshqa hayvonlarda fagotsitoz qilish qobiliyati oositlar, yo‘ldosh (platsenta) hujayralari, tana bo‘shlig‘ini qoplab turuvchi hujayralar, ko‘z to‘r pardasining pigment epiteliy hujayralarida ham uchrashi mumkin.
Fagotsitoz bosqichlari
Fagotsitar reaksiyaning asosiy bosqichlari har ikkala turdagi hujayralar uchun o‘xshash. Fagotsitoz reaksiyasini bir necha bosqichga ajratish mumkin:
- Kemotaksis (chemotaxis). Fagotsitoz reaksiyasida eng muhim rol ko‘pincha musbat kemotaksisga tegishli. Xemoattraktantlar (chemoattractants) sifatida mikroorganizmlar va yallig‘lanish o‘chog‘idagi faollashgan hujayralar ajratadigan mahsulotlar (sitokinlar, leyukotriyen B4, gistamin), shuningdek komplement komponentlarining parchalanish mahsulotlari (C3a, C5a), qon ivish va fibrinoliz omillarining proteolitik bo‘laklari (trombin, fibrin), neyropeptidlar, immunoglobulin bo‘laklari va boshqalar xizmat qiladi. Biroq “professional” kemotaksis omillari sifatida ko‘pincha xemokinlar (chemokines) guruhiga mansub sitokinlar qaraladi.Yallig‘lanish o‘chog‘iga boshqa hujayralardan oldin neytrofillar ko‘chib boradi, ancha keyin esa makrofaglar yetib keladi. Neytrofillar va makrofaglarning kemotaksis tezligi bir-biriga yaqin, vaqt bo‘yicha farq esa ehtimol ularning faollashish tezligi turlicha bo‘lishi bilan bog‘liq.
- Fagotsitlarning ob’ektga yopishishi (adgeziya). Bu fagotsitlar yuzasida ob’ekt yuzasida mavjud bo‘lgan (o‘ziga xos yoki ob’ektga “yopishib qolgan”) molekulalarni tanib oladigan retseptorlar borligi bilan izohlanadi. Bakteriyalar yoki organizmning “qarigan” hujayralari fagotsitoz qilinganda fagotsitlar yutilayotgan hujayralar yuzasida uchraydigan uglevodlarning uchki guruhlarini — glyukoza, galaktoza, fukoza, mannoza va boshqalarni — taniydi. Bu tanish lektinsimon retseptorlar orqali amalga oshadi; eng avvalo mannozani bog‘lovchi oqsil va fagotsitlar yuzasida bo‘ladigan selektinlar muhim.Agar fagotsitoz ob’ektlari tirik hujayralar emas, balki ko‘mir, asbest, shisha, metall bo‘laklari va shunga o‘xshash zarrachalar bo‘lsa, fagotsitlar avval ob’ektni “yutilishga mos” holga keltiradi: uni o‘z mahsulotlari bilan, jumladan o‘zlari ishlab chiqaradigan hujayralararo matritsa komponentlari bilan qoplab chiqadi.Fagotsitlar turli xil “tayyorlanmagan” ob’ektlarni ham yuta olsa-da, fagotsitoz eng yuqori intensivlikka opsonizatsiya (opsonization) paytida erishadi. Bu — ob’ekt yuzasida opsoninlarning “mahkamlanishi” bo‘lib, fagotsitlarda ularga maxsus retseptorlar mavjud bo‘ladi: antitanalarning Fc-fragmenti, komplement tizimi komponentlari, fibronektin va hokazo.
- Membrananing faollashuvi. Bu bosqichda ob’ektni ichkariga kiritishga tayyorgarlik ko‘riladi. Protein kinaza C (protein kinase C) faollashadi, kalsiy ionlari hujayra ichidagi zaxira (depo)lardan chiqadi. Hujayra koloidlari tizimidagi zol–gel o‘tishlari va aktin-miozin qayta tuzilishlari katta ahamiyatga ega.
- Ichkariga kiritish (yutish). Ob’ekt hujayra membranasi tomonidan o‘rab olinadi.
- Fagosoma hosil bo‘lishi. Membrana “yopiladi” va ob’ekt fagotsit membranasining bir qismi bilan birga hujayra ichiga kiradi.
- Fagolizosoma hosil bo‘lishi. Fagosoma lizosomalar bilan qo‘shilib ketadi, natijada bakteriyalarni parchalash (bakterioliz) va o‘ldirilgan hujayrani parchalanishi uchun qulay sharoit yuzaga keladi. Fagosoma va lizosomalarning yaqinlashish mexanizmi aniq emas; ehtimol lizosomalar fagosoma tomon faol ko‘chadi.
- “Killing” (yo‘q qilish) va parchalanish. Hazm qilinayotgan hujayraning hujayra devori muhim rol o‘ynaydi. Bakteriolizda ishtirok etadigan asosiy moddalar: vodorod peroksid, azot almashinuvi mahsulotlari, lizotsim va boshqalar. Bakterial hujayralarning parchalanishi past pH qiymatlarida eng yaxshi ishlaydigan proteazalar, nukleazalar, lipazalar va boshqa fermentlar faolligi tufayli yakunlanadi.
- Parchalanish mahsulotlarini chiqarish.
Fagotsitoz quyidagicha bo‘lishi mumkin:
- yakunlangan (yo‘q qilish va hazm qilish muvaffaqiyatli kechgan);
- yakunlanmagan (ba’zi patogenlar uchun fagotsitoz ularning hayot siklining zarur bosqichi bo‘ladi; masalan, mikobakteriyalar va gonokokklarda).
Eng sodda organizmlar
Ko‘plab eng sodda organizmlarda, masalan, amyobalar va gubkalarda fagotsitoz oziqlanishning qisman yoki to‘liq ta’minlanish vositasi sifatida ishlatiladi. Bu fagotrof oziqlanish (phagotrophic feeding) deb ataladi; u moddalarning so‘rilish orqali olinishi bilan kechadigan osmotrof oziqlanish (osmotrophic feeding)dan farq qiladi. Infuzoriyalar (kipriklilar) ham fagotsitozda ishtirok etadi. Ularda hujayrada fagotsitoz sodir bo‘ladigan maxsus egat yoki kamera mavjud bo‘lib, u tsitostom (cytostome) yoki “og‘iz” deb ataladi.
